沸石蜂窩分子篩的性能與應用

沸石分子篩是指具有空曠骨架和較規(guī)則孔籠結構的含堿金屬或堿土金屬氧化物的硅鋁酸鹽材料。 其從1956年被瑞典科學家發(fā)現(xiàn)之后便廣泛應用，后因其特殊的物理特性被廣泛應用于石油化工、環(huán)境保護、生物工程等領域。并且隨著沸石分子篩需求量逐漸擴大，研究人員開始不斷拓展多種沸石分子篩的合成方法，從而滿足各個領域的需求。

沸石蜂窩分子篩具有超強的吸附性能，其之所以具有強大吸附性能，是因為分子引力作用在固體表面產(chǎn)生的一種“表面力”，當流體流過時，流體中的一些分子由于做不規(guī)則運動而碰撞到吸附劑表面，在表面產(chǎn)生分子濃聚，使流體中的這種分子數(shù)目減少 到分離、清除的目的。由于吸附不發(fā)生化學變化，只要設法將濃聚在表面的分子趕跑，沸石分子篩就又具有吸附能力，這一過程是吸附的逆過程，被稱作是解析或再生過程。

同時，蜂窩沸石分子篩也具有強大的離子交換性能，其指的是對骨架外的補償陽離子交換過程。通過離子交換能夠改變沸石分子篩的孔徑大小，從而改變其性能。經(jīng)離子交換后，陽離子的數(shù)目、大小和位置發(fā)生改變，如高價陽離子交換低價陽離子后使沸石分子篩中的陽離子數(shù)目減少，往往造成位置空缺使其孔徑變大；而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后，則易使其孔穴受到一定的阻塞，使有效孔徑有開始減小。

再次，蜂窩狀沸石分子篩因其具有獨特的晶體結構，因此有一定的催化性能。沸石分子篩作為催化劑或催化劑載體時，催化反應的進行受到沸石分子篩晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形狀都可以對催化反應起著選擇性作用。

伴隨著研究的不斷深入，沸石分子篩逐漸從實驗室走向了工業(yè)實際應用。由于其強大的性能，因此能夠與反應器集成，在膜催化反應中，現(xiàn)反應與分離的藕合。目前研究的沸石分子篩膜的應用領域通常為滲透汽化、氣體分離及膜反應器。

正是人類實踐活動的需要和應用領域的發(fā)展， 不斷的推動著沸石分子篩的發(fā)展。從天然沸石到人工合成沸石、從低硅沸石到高硅沸石；從硅鋁分子篩到磷鋁分子篩；從超大微孔到介孔材料的出現(xiàn)；從無機多孔骨架發(fā)展到 MOFs，以及近期正在興起的大孔材料等等，有效的提高了產(chǎn)率，降低了合成成本和環(huán)境污染。